IgA(면역글로불린 Aㆍimmunoglobulin A)는 주로 장과 호흡기 등 외부 환경과 맞닿아 있는 점막에서 세균과 바이러스를 막는 ‘방어 항체’로, 특히 장에서는 수많은 장내 미생물이 우리 몸 안으로 침투하지 못하도록 방어하는 점막 면역의 중요한 요소다. 그동안 알코올 연관 간질환 환자에서 혈중 IgA 수치가 높다는 사실은 진료 현장에서도 흔히 관찰되는 잘 알려져 있던 사실이었다. 그러나 왜 IgA가 증가하는지, 높아진 IgA가 간질환의 결과인지 혹은 간의 염증이나 손상에도 관여하는지는 명확하게 밝혀지지 않았다. 이런 가운데 가톨릭대 서울성모병원 소화기내과 성필수 교수 연구팀(공동 제1저자 서울성모병원 소화기내과 탁권용 임상강사ㆍ가톨릭대 의과학과 김민구 석사과정생)은 알코올 연관 간질환에서 증가한 IgA가 간으로 이동해 대식세포 등 면역세포와 상호작용하고, 강한 염증반응과 간세포 손상으로 이어지는 ‘장-간 IgA 면역축’을 규명했다고 28일 밝혔다. 연구팀은 ‘장-간 IgA 면역축’을 규명하기 위해 환자의 혈액과 간 조직 분석에 동물모델, 공간전사체 분석, 사람 면역세포 실험을 결합했다. 특히 이물질 제거와 조직 회복을 돕지만 과도하게 활성화되면 염증을 일으킬 수 있는 단핵구와 대식세포에 주목했다. 분석 결과, 혈중 IgA 수치가 높을수록 간 조직에도 IgA가 많이 축적됐고, 간의 단핵구와 대식세포에 IgA가 결합한 모습이 확인됐다. 이처럼 IgA가 면역세포와 맞닿아 있는 양상은 염증반응에 관여하는 인터루킨-1베타(IL-1β)의 증가와도 관련이 있었다. 연구팀은 이를 바탕으로 높아진 IgA가 단순히 질환에 따라 증가한 검사 수치가 아니라, 간 면역세포의 염증반응에 관여할 가능성을 제시했다. 알코올을 투여한 동물모델에서도 혈중 IgA 증가, 간 대식세포의 IgA 결합, IL-1β 발현과 간손상이 함께 나타났다. 면역세포의 이동을 조절하는 약물인 FTY720을 투여했을 때는 혈중 IgA와 함께 IgA가 결합한 간 대식세포가 줄고, 염증반응과 간손상도 감소했다. 이번 연구는 그동안 알코올 연관 간질환에서 단순한 혈액검사 이상으로 여겨졌던 IgA를 질환의 발생과 진행에 직접 관여할 가능성이 있는 면역인자로 새롭게 제시했다는 점에서 의미가 있다. 또한 기존의 ‘장-간 축’ 연구가 장내 미생물이나 세균에서 유래한 물질에 주로 집중돼 있었던 것과 달리, 이번 연구는 우리 몸이 장에서 만들어내는 면역항체 자체가 간의 염증을 조절할 수 있다는 새로운 관점을 제시했다. 공동 제1저자인 서울성모병원 소화기내과 탁권용 임상강사는 “이번 연구는 장에서 증가한 IgA가 실제 간 조직으로 이어져 면역세포의 염증반응을 증폭시키고 간세포 손상에 관여할 수 있다는 연결고리를 사람과 실험모델에서 함께 보여줬다는 데 의미가 있다” 며 “향후에는 혈중 IgA가 어떤 환자에서 실제 간 내 염증을 잘 반영하는지 확인한다면 임상에서 활용할 수 있는 바이오마커로 발전할 가능성이 크다”고 설명했다. 교신저자인 서울성모병원 소화기내과 성필수 교수는 “알코올 연관 간질환은 전 세계적으로 중요한 간질환이지만, 질환을 직접적으로 억제할 수 있는 치료법은 여전히 제한적”이라며 “이번 연구는 그동안 주로 장내 미생물의 관점에서 바라봤던 장-간 연결고리를 ‘IgA라는 우리 몸의 면역체계’까지 확장했다는 점에서 의미가 크다”고 밝혔다. 성 교수는 이어 “본래 우리 몸을 보호하기 위해 반드시 필요한 항체인 IgA 전체를 단순히 억제하는 것이 치료 목표가 될 수는 없다”며, “앞으로 IgA가 간의 특정 면역세포와 만나 염증을 증폭시키는 과정을 보다 정밀하게 규명해, 정상적인 면역기능은 유지하면서 병적인 장-간 IgA 면역축만 선택적으로 조절할 수 있는 치료전략을 찾는 것이 중요하다”고 강조했다. 연구팀은 추후 혈중 IgA와 간 내 IgA 면역반응을 알코올 연관 간질환의 새로운 바이오마커 후보로 검증하는 한편, IgA와 간 대식세포 사이의 상호작용을 선택적으로 차단하는 새로운 치료전략을 규명할 계획이다. 보건복지부와 한국보건산업진흥원, 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 대한소화기학회의 지원을 받아 수행된 이번 연구는 소화기·간질환 분야의 저명한 국제학술지 ‘Gut’(IF 24.6)에 ‘알코올 연관 간질환에서 장–간 IgA 면역축 차단을 통한 대식세포 매개 염증 및 간손상 완화 (Blocking the Gut-Liver IgA Axis Attenuates Macrophage-Mediated Inflammation and Injury in Alcohol-Associated Liver Disease)‘ 라는 제목으로 최근 게재됐다.

불면증은 잠들 수 있는 여건이 충분한데도 잠을 못 자거나 자주 또는 일찍 깨는 일이 주 3회 이상 3개월 넘게 이어져 낮 생활에 지장을 주는 질환이다. 이런 엄격한 정의에 부합하지는 않더라도 일반적으로 며칠 동안 잠을 설치는 경우 불면이라고 하기도 한다. 전 세계적으로 불면에 시달리는 이들은 2025년 기준으로 성인의 16.2%에 해당하는 약 8억 5232만 명이다. 일부 연구에서는 국제 진단 기준을 충족하는 불면증이 전체 인구의 약 22%에서 나타난다고 밝히기도 했다. 건강보험심사평가원 통계에 따르면 국내 불면증 환자도 2024년을 기준으로 76만 8814명으로 매년 꾸준히 증가하는 추세다. 이탈리아 볼로냐 신경과학연구소, 페라라대 의대, 오스트리아 파라바르트 의료원 공동 연구팀은 불면증이 있는 사람은 그렇지 않은 사람과 비교해 뇌졸중 위험이 26% 높고 각종 질환으로 병원에 입원할 가능성도 28% 높다고 28일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘수면 의학 리뷰’ 9월 27일 자에 실렸다. 연구팀은 불면증이 건강 전반에 미치는 영향을 평가하기 위해 대표적인 의학 연구 데이터베이스인 ‘메드라인’과 ‘엠베이스’를 2025년 8월까지 논문 자료를 검색했다. 연구팀은 기존에 발표된 체계적 문헌 고찰에 근거해 뇌졸중, 치매, 우울증, 자살 행동, 사망, 업무상 재해, 입원 등 7가지 건강 결과에 관한 코호트 연구 근거를 ‘엄브렐러 리뷰’ 했다. 엄브렐러 리뷰는 이미 나온 문헌 리뷰를 다시 모아 분석하는 ‘리뷰의 리뷰’, 일종의 메타 리뷰로 1차 연구 대신 체계적 문헌 고찰 결과를 종합해 빠르게 늘어나는 분야를 폭넓게 요약할 때 유용하게 쓰이는 방법이다. 분석 결과, 연구팀은 불면이 뇌졸중과 입원 위험이 높아지는 것 외에도 우울증, 자살 행동과 연관돼 있다는 점도 확인했다. 불면증이 있는 사람은 뇌졸중 위험이 26% 높은 것으로 나타났고 다양한 원인으로 인한 병원 입원 확률도 28% 높은 것으로 확인됐다. 또 불면증이 치매, 특히 알츠하이머병과도 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 혈관성 치매 같은 다른 원인의 치매에도 영향을 미치는 것으로 나타났지만 통계적 연관성은 약했다. 연구팀에 따르면 이번 연구 결과는 불면증의 영향이 단순히 잠을 설치고 낮 동안 제 기능을 못 하는 수준을 훨씬 넘어설 수 있음을 보여준다. 연구를 이끈 루카 비냐텔리 이탈리아 볼로냐 신경과학연구소 교수는 “불면증이 있는 사람의 치매나 뇌졸중 위험이 더 높다는 점을 보여주는 이번 연구는 불면을 뇌·정신 건강은 물론 전반적인 건강 상태를 보여주는 중요한 지표로 인식해야 함을 보여준다”며 “수면은 모든 나이대에서 뇌 건강 논의의 핵심축이 되어야 하는 만큼 불면증과 그 치료법에 대한 인식을 높이고 지역사회와 학교, 직장의 건강 증진 프로그램에 수면이 반드시 포함되도록 해야 할 것”이라고 말했다.

美대학들 학과 줄이고 등록금 인상오픈AI 등 기업에는 수백억원 투자‘대학의 존재 이유’ 논쟁으로 확산대졸 신규 일자리 감소 ‘K자 양극화’비어가던 지식인 자리… AI가 대체전문가들의 지식을 불신하는 대중대중의 판단 평가절하하는 엘리트지식인과 시민 공유 언어 ‘상식’ 필요‘철학’ AI의 판단 기준 만드는 역할지식인은 현실서 검증·수정 나서야 미국의 국제정치학자 톰 니컬스는 2017년 ‘전문가와 강적들’(The Death of Expertise)에서 인터넷이 전문가와 비전문가의 경계를 무너뜨리고 있다고 경고했다. 누구나 같은 검색창에서 정보를 얻고 같은 플랫폼에서 발언하면서 전문가와 아마추어의 주장이 같은 화면에서 경쟁하기 시작했다. 그가 우려한 것은 전문성에 대한 신뢰의 붕괴였다. ●지성 없는 시대 인공지능(AI)은 그 경고를 완성 단계로 밀어붙였다. 실리콘밸리는 이미 상거래에서 인간을 지운 ‘휴먼 프리 커머스’를 완성해 가고 있다. 같은 논리가 지식 생산에 적용된다면 다음 차례는 ‘휴먼 프리 날리지’다. 질문을 입력하면 전문가의 평생 연구와 아마추어의 짐작이 같은 문장 구조와 확신에 찬 어조로 되돌아온다. 문제는 AI가 얼마나 똑똑해지는가만이 아니다. 지식을 생산하고 해석하고 사회에 전달해 온 사람들의 역할이 어떻게 달라지는가가 더 중요하다. AI 시대에도 지식인은 필요한가. 필요하다면 어떤 지식인이어야 하는가. ●불안한 징후들 AI가 촉발한 균열은 대학에서 가장 먼저 나타난다. 캘리포니아주립대는 23억 달러 규모의 재정 적자 속에서 종신교수를 해고하고 학과를 폐지하며 등록금을 올렸다. 그러면서도 오픈AI와의 계약은 1300만 달러 규모로 연장했고 졸업생에게는 학위 취득 후 1년간 챗GPT 사용을 지원하기로 했다. 한 학생은 “학교는 돈이 없다면서 AI 기업에는 수백억 원을 지급하고, 학생과 교수는 정책 결정에서 배제됐다”고 비판했다. 뉴욕타임스는 이를 대학의 존재 이유를 둘러싼 논쟁으로 진단했다. 교수의 자리도 흔들린다. 보스턴칼리지 연구원 제프리 산젠바커의 분석에 따르면 챗GPT 출시 이후 55세 이상 대학교원이 1년 안에 일자리를 떠나는 비율이 11%에서 16%로 뛰었다. 피츠버그주립대 영문학 교수 마이클 호버먼은 25년 재직 끝에 AI 부정행위와 씨름할 힘이 없다며 조기 은퇴를 택했다. AI는 교수의 일자리를 대체하기 전에 교수와 학생 사이의 지식 관계부터 흔들고 있다. 2026년 하버드 졸업생은 대학 4년 내내 생성형 AI와 함께 자란 첫 세대다. 이들이 마주한 취업 시장은 AI 붐 속에서 대졸자 일자리가 줄어드는 K자 양극화였다. 하버드대 총장 앨런 가버는 졸업식에서 20세기 초 열기구가 노력 없이 산 정상의 전망을 제공한다는 비판을 소개하며 AI 시대에도 노력이 중요하다고 강조했다. 같은 시기 스탠퍼드 졸업식에서는 구글 최고경영자(CEO) 순다르 피차이의 축사 도중 수십 명의 학생이 항의 팻말을 들고 퇴장했다. 대학은 지식을 가르치는 곳이라는 전통적 역할만으로 존재 이유를 설명하기 어려워지고 있다. 대학은 이 위기의 한 단면일 뿐이다. 더 큰 변화는 사회가 누구를 전문가로 인정하는가에서 나타난다. 미국 트럼프 2기 행정부는 연방 과학기관에 조언하던 100개 이상의 독립 자문위원회를 폐지했다. 반면 2026년 새로 구성된 대통령과학기술자문위원회에는 마크 저커버그, 세르게이 브린, 마이클 델, 래리 엘리슨, 젠슨 황 등 기업가와 기술산업 인사가 참여했다. 백악관은 브리핑룸에도 ‘뉴미디어’ 좌석을 만들고 팟캐스터와 블로거, 인플루언서, 콘텐츠 크리에이터에게 문을 열었다. 한국에서도 정부와 대학 사회를 연결하는 제도적 통로는 불안정하다. 1995년 설립된 정책기획위원회는 학계의 지식과 연구 성과를 국가 정책에 반영하는 대표적인 제도였지만 정권이 바뀔 때마다 폐지와 재설치를 반복했다. 이 변화들을 하나로 묶으면 중요한 것은 어느 정권이 지식인을 더 중시하는가도, AI가 교수를 대체할 것인가도 아니다. 누가 전문가인가에 대한 사회적 정의 자체가 바뀌고 있다. 학위와 논문, 대학과 연구기관이 전문성을 보증하던 시대에서 직접 만들고 실행하고 대중과 소통하는 능력이 새로운 전문성의 근거로 부상하고 있다. 지식인의 위기는 지식 자체보다 사회적 자리의 위기다. ●반지성의 두 얼굴 앞의 현상만 보면 지식인의 위기는 AI와 정치가 만들어 낸 것처럼 보인다. 그러나 이것들은 원인이라기보다 이미 진행되던 변화가 드러난 징후에 가깝다. AI는 지식인의 자리를 갑자기 빼앗은 것이 아니라 이미 비어 가던 자리에 들어왔다. 그렇다면 왜 그 자리가 비어 갔을까. 표면에는 팬덤정치와 포퓰리즘이 있다. 뉴욕타임스 팟캐스트 ‘에즈라 클라인 쇼’에서 2016년과 2020년 투표를 거부했던 마틴 구리는 2024년 트럼프에게 투표한 이유가 특정 정치 성향이 아니라 엘리트 집단에 대한 구조적 불신 때문이었다고 밝혔다. 두 사람은 공공선에 헌신하면서도 대중과 직접 연결되는 새로운 리더십의 필요성을 제기했다. 이 불신은 한국의 팬덤정치에서도 작동한다. 지지자들은 전문가의 판단보다 진영의 신호를 신뢰하고, 정치인은 대중 동원의 언어로 지식인의 언어를 대체한다. 그러나 반지성주의를 대중의 문제로만 돌리면 절반만 보게 된다. 더 깊은 원인은 지식인 사회 내부에 있다. 논문 실적으로 교수를 평가하는 제도는 학자들을 국제 학술지 게재 경쟁으로 몰아넣고 사회와 동떨어진 연구를 양산한다. 현장 개입이나 대중 소통은 승진과 연구비 평가에서 인정받지 못하니 유능한 학자일수록 사회 참여에서 멀어진다. 참여하더라도 진영 논리에 편입되는 순간 학문적 신뢰를 잃는다. 이렇게 형성된 엘리트주의는 대중의 불신을 키우고, 그 불신은 다시 지식인을 상아탑으로 밀어넣는다. 반지성에는 두 얼굴이 있다. 하나는 전문가의 지식을 불신하는 대중의 반지성이고, 다른 하나는 대중의 경험과 판단을 낮게 평가하는 엘리트의 반지성이다. 두 태도는 서로를 강화한다. 그런데 한국 지식인 사회의 처방은 한결같다. 더 많은 교육, 더 강한 미디어 리터러시, 지식인 권위의 회복. 대중을 계몽의 대상으로, 지식인을 계몽의 주체로 놓는 전형적인 엘리트주의다. 이 처방이 즐겨 인용하는 근거가 리처드 호프스태터의 ‘미국의 반지성주의’(1963)다. 하지만 호프스태터는 반지성주의를 단순한 대중의 무지로 설명하지 않았다. 미국의 평등주의와 종교, 비즈니스 문화, 실용주의와 교육이 결합해 만들어 낸 역사적 현상으로 분석했다. 그렇다면 답도 과거의 지식인 권위를 복원하는 데서 끝날 수 없다. 지식인이 시민과 다시 공유할 언어를 찾아야 한다. 나는 그것을 상식이라고 부르고 싶다. 상식은 엘리트와 대중을 갈라놓지 않고 둘 사이를 잇는다. 토머스 페인은 1776년 ‘상식’을 통해 독립이라는 급진적 선택을 대중의 언어로 설득했다. 오늘날에도 기술, 무역, 환경, 부동산 같은 정책에서 엘리트의 논리가 중산층의 삶과 괴리될 때 대중의 불신과 저항이 뒤따른다. 한국 지식인 사회가 반지성주의를 진단하면서 정작 자신의 반지성, 대중이 왜 등을 돌렸는지 성찰하지 않는 오만을 놓치는 이유가 여기에 있다. 지식인이 다시 신뢰를 얻으려면 대중의 삶 속으로 들어가야 한다. ●철학을 가진 현장 지식인 그렇다면 지식인은 무엇을 가지고 현장으로 돌아가야 하는가. 답은 철학이다. 흥미롭게도 AI 시대에 철학의 중요성이 다시 커지고 있다. 최근 주요 AI 기업들은 철학자를 채용해 모델의 추론 능력을 높이고, 무엇을 해도 되고 해서는 안 되는지를 정하는 원칙을 설계하고 있다. 코딩과 정보처리를 AI가 대신하기 시작하자 오랫동안 실용성이 낮다고 여겨졌던 철학이 AI의 판단 기준을 만드는 지식으로 다시 등장한 것이다. 지식인에게도 결국 필요한 것은 판단의 기준이다. 조지훈은 ‘지조론’에서 시류와 권력 앞에서도 신념을 지키는 지조를, 김광섭은 ‘일관성에 관하여’에서 삶과 세계관을 관통하는 일관성을 강조했다. 지조가 외부의 압력에도 신념을 지키는 힘이라면, 일관성은 변화하는 현실을 판단하는 세계관의 중심이다. AI가 지식을 빠르게 생산하는 시대일수록 지식인은 자신이 무엇을 믿고 어떤 기준으로 판단하는지를 분명히 해야 한다. 그러나 철학만으로는 충분하지 않다. 현실과 만나지 않는 철학은 쉽게 독선이 된다. 20세기 초 사회비평가 루이스 멈퍼드가 주목한 패트릭 게디스의 ‘지역 조사’는 전문가의 지식을 현장과 연결하려는 시도였다. 지역을 직접 조사하고 사람들의 삶을 관찰하면서 이론을 현실 속에서 검증한다. 지식인의 철학도 이런 과정을 거쳐야 한다. 그래서 AI 시대에 필요한 사람은 철학을 가진 현장 지식인이다. 자신의 세계관을 가지되 현실과 끊임없이 대화하고, 현장에서 자신의 판단을 검증하고 수정하는 사람이다. 이를 위해서는 일방적으로 가르치기보다 대화하는 현장 소통, 이론보다 현실의 지혜를 존중하는 현장 상식, 현장에서 축적된 경험을 받아들이는 현장 지식, 개인과 정파의 이해를 넘어 공공선을 생각하는 현장 공동체 정신이 필요하다. 한국에도 이런 지식인의 전통이 있었다. 소탈하고 수평적인 조직문화를 받아들인 경제기획원과 한국개발연구원(KDI)의 관료들, 보직보다 학문을 중시한 안동선비 계열의 교수들, 정론직필의 언론인들이 그 사례다. 서로 다른 분야에서 활동했지만 자신의 원칙을 지키면서 현실에 개입했다는 공통점이 있다. AI가 더 많은 지식을 생산할수록 인간 지식인의 역할은 오히려 선명해진다. 정보를 더 많이 아는 것으로 AI와 경쟁할 필요는 없다. 필요한 것은 어떤 기준으로 판단할 것인지 철학을 세우고, 그 판단을 현실에서 검증하는 일이다. AI 시대가 요구하는 지식인은 더 많은 지식을 가진 사람이 아니라 철학을 가지고 현장에 서는 사람이다. 모종린 연세대 국제학대학원 명예교수

아나운서 출신 방송인 백지연이 여성의 결혼과 출산이 노화에 미치는 영향과 관련해 자신의 솔직한 생각을 전했다. 지난 21일 유튜브 채널 ‘지금 백지연’에는 ‘결혼하거나 애 낳지 않으면 안 늙는다. 진실은?’이라는 제목의 영상이 올라왔다. 영상에는 백지연이 제작진과 함께 서울 종로구 서순라길에 위치한 유명 타코 가게를 방문한 모습이 담겼다. 백지연은 곧 결혼을 앞둔 남자 PD에게 “좋지? 너무 행복하지?”라고 물었다. 이어 “그거 알고 있나. 결혼하면 여자가 더 빨리 늙는다더라”고 언급했다. 백지연은 “인터넷에 ‘역시 애를 안 낳으면 안 늙어’라는 말이 많더라”라며 “왜냐하면 남성은 여성만큼 (배우자를) 챙기지 못하기 때문이다. 결혼하면 남자는 아내 덕에 8년 더 사는 반면, 여성은 5년이다. 3년 차이가 난다”고 했다. 이어 “이를 뒷받침하는 연구도 있다. 미국에서 73만여명을 대상으로 진행한 연구에서 기혼 남성이 암에 걸렸을 경우 사망률이 20% 낮았다. 결혼한 남성은 암에 걸려도 아내 덕분에 회복 확률이 높은 것”이라고 설명했다. 그러면서 “남편은 결혼하면 건강 관리사를 만나는 거고, 아내는 관리할 대상을 만난다”라고 덧붙였다. 다만 백지연은 결혼이 무조건 여성에게 손해는 아니라고 강조했다. 그는 “아시아에서 62만명을 대상으로 한 연구에서 미혼의 사망 위험은 기혼보다 62% 높았다. 또 출산 경험이 없는 집단의 사망 위험 역시 출산 경험이 있는 집단보다 43% 높았다”고 전했다. 그러면서 김혜수와 엄정화를 언급했다. 백지연은 “김혜수씨 멋있는 사진, 엄정화씨 탄탄한 복근 사진에 ‘역시 여자는 애를 낳지 않으면 안 늙어’ 이런 말이 있다”라면서 “사실 출산·결혼 여부가 중요한 게 아니다. 누구와 어떻게 사느냐가 중요하다. 내 삶의 주인은 나다. 나 하기 나름”이라고 강조했다. 서울대 의대 교수 “출산 안 하면 덜 늙고 오래 산다” 주장지난해 온라인 커뮤니티에서는 유성호 서울대 의대 법의학교실 교수가 “출산을 하지 않은 여성이 더 오래 살고 덜 늙는다”는 발언을 한 영상이 화제를 모은 바 있다. 유 교수는 자신의 유튜브 채널 ‘유성호의 데맨톡’에서 “다산부가 일찍 돌아가시는 건 맞다”며 “출산을 하지 않은 여성이 더 오래 산다는 통계도 있다”고 말했다. 함께 출연한 서혜진 변호사가 “출산을 안 한 여성들이 잘 안 늙더라”고 언급하자 유 교수는 “그것도 확실하다”고 강조했다. 이어 서 변호사의 “결혼을 안 한 것도 영향을 미치는 것 같다”는 질문에 유 교수는 “출산이 가장 크리티컬한 요인”이라고 답했다. 해당 영상은 업로드 나흘 만에 조회수 100만회를 돌파하며 큰 관심을 모았다. 대다수의 네티즌은 “출산이 여성 건강에 영향을 준다는 건 상식”, “10개월 동안 장기가 옮겨지고 진통까지 겪은 몸이 멀쩡할 수 없다” “애 낳은 여성이 더 건강하면 조리원, 출산 휴가 다 없어도 된다는 소리인가. 그만큼 산모 몸에 무리가 있으니까 제도가 있는 건데” 등의 의견을 달며 유 교수의 말에 공감했다. 반면 일부 네티즌은 “우리 시어머님은 9명 낳고도 94세다”, “내 주변은 아이 셋 있는 엄마가 제일 동안이다” 등 개인 사례를 내세우며 유 교수의 말에 반박했다. ‘출산과 노화’ 관련성…의견 ‘분분’출산이 여성의 노화를 가속화하고 수명을 줄인다는 것에 대한 의견은 분분하다. 2018년 국제 학술지 ‘Human Reproduction’에 실린 미국의 한 연구에 따르면, 약 2000명의 가임기 여성의 DNA를 분석한 결과 적어도 한 명의 아이를 낳은 여성은 아이를 낳지 않은 여성보다 텔로미어가 평균 4.2% 짧았다. 텔로미어는 염색체 끝부분에 있는 DNA 구조로, 세포 수명을 결정하는 중요한 요소다. 텔로미어가 너무 짧아지면 세포 분열을 멈추고 노화가 진행된다. 연구진에 따르면, 텔로미어가 4.2% 짧다는 것은 약 11년 동안 가속화된 세포 노화와 같다. 해당 연구를 진행한 조지 메이슨대 전염병학자 애나 폴락은 “5명 이상의 자녀를 가진 여성은 출산 경험이 없는 여성보다 텔로미어가 훨씬 짧다”며 “자녀가 1~4명인 여성보다도 상대적으로 짧았다”고 말했다. 또 일부 연구에서는 다산 여성인 경우 임신과 출산 과정에서 신체적 회복이 지연되고, 심혈관 질환이나 대사 질환 위험이 높아질 수 있다고 분석한다. 반면 적정 수준의 출산은 여성호르몬 분비를 촉진해 유방암이나 자궁내막암 위험을 낮추는 등 오히려 건강에 긍정적인 영향을 준다는 연구 결과도 있다. 특히 모유 수유를 하면 회복 효과가 더 좋다는 분석도 있다.

미국 시애틀 워싱턴대 대기·기후과학과 연구팀은 전 세계 석유, 가스, 석탄, 시멘트 생산 상위 178개 기업으로 구성된 ‘탄소 배출 핵심 기업’(탄소 메이저)의 과거 배출량이 앞으로 수백 년 동안 영향을 미칠 것이라는 분석 결과를 내놨다. 이 연구 결과는 기후학 분야 국제 학술지 ‘플로스 기후학’ 9월 24일 자에 실렸다. 연구팀은 ‘유한 진폭 임펄스 응답’(FaIR) 기법을 활용해 2500년까지 기후 시스템을 시뮬레이션했다. FaIR는 배출량만 넣으면 전 지구 기온 변화를 즉시 계산해 주는 초경량 기후 모델로 IPCC 6차 보고서의 온도 전망과 탄소 예산 산정에도 사용됐다. 연구팀은 1854년부터 2024년까지 상위 178개 탄소 메이저의 배출량 이력을 추적한 데이터셋을 활용해 현재보다 탄소 배출량이 줄어드는 저배출 시나리오와 지금보다 배출량이 더 늘어난 고배출 시나리오 상황을 분석했다. 또 탄소 메이저의 배출량을 포함했을 때와 제외했을 때 두 가지 상황을 가정해 시뮬레이션했다. 분석 결과 탄소 메이저 기업들은 이미 1조t 이상의 이산화탄소를 배출했으며 이것이 온도 상승에 미치는 영향은 점점 커지고 있는 것으로 나타났다. 탄소 메이저 기업들이 배출한 이산화탄소의 상당 부분은 짧게는 몇백 년, 길게는 수천 년 동안 대기 중에 남아 열을 축적할 것으로 전망됐다. 이들이 배출한 이산화탄소만으로도 지구 온도는 산업화 이전 온도와 비교해 1.5도 이상 높은 상태를 유지할 것이라고 연구팀은 예측했다. 연구를 이끈 다건 프리어슨 교수는 “이번 연구는 탄소 메이저 기업들이 이미 발생한 피해를 넘어 앞으로 수 세기 동안 발생할 기후 피해에 대해서도 명백한 책임이 있음을 과학적으로 입증했다는 점에 의미가 크다”고 설명했다.

머리에 근적외선을 비추는 것으로 불면을 해소할 수 있다는 연구 결과가 나와 눈길을 끈다. 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 연구팀은 머리에 근적외선을 비춰 수면을 돕는 ‘경두개 광생체조절’(tPBM) 기술이 뇌의 수면 조절 과정에 미치는 영향을 밝히고 불면 증상 개선 가능성을 확인했다고 23일 밝혔다. 이는 국제 학술지 ‘분자 정신의학’ 9월 15일 자에 실렸다. 깨어 있는 시간이 길어질수록 사람의 뇌에는 잠을 자려는 힘인 ‘수면압력’이 높아진다. 이 과정에 관여하는 대표적인 물질이 ‘아데노신’이다. 연구팀은 아데노신을 증가시킬 수 있는 방법으로 근적외선에 주목했다. 근적외선은 두피와 머리뼈를 일부 통과해 뇌 조직까지 도달할 수 있으며 뇌세포의 에너지 생산을 담당하는 미토콘드리아의 활동에도 영향을 줄 수 있는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 실험용 생쥐 머리에 근적외선을 비추자 깨어 있는 시간은 줄고 비렘수면 시간은 늘어났다고 설명했다. 특히 생쥐 뇌에서는 아데노신 농도가 높아졌고 깊은 수면과 관련된 델타파도 증가했다. 이어 불면 증상이 있는 성인 40명을 대상으로 예비 임상시험을 진행한 결과 근적외선 자극을 준 참가자는 주관적으로 불면 증상과 수면의 질이 뚜렷하게 개선됐다고 평가했다. 전반적인 수면 상태도 개선됐으며 잠드는 데 걸리는 시간과 수면 중 불편함 등을 평가한 항목에서도 좋아졌다. 김재관 GIST 교수는 “정밀한 광자극과 수면 측정 기술을 접목하면 개인의 수면 상태와 생체 리듬을 고려한 맞춤형 기술로 발전시킬 수 있을 것”이라고 말했다.

과자나 식빵, 냉동 피자처럼 공장에서 여러 단계를 거쳐 만든 ‘초가공식품’을 매일 조금만 더 먹어도 각종 질병과 조기 사망 위험이 커진다는 대규모 연구 결과가 나왔다. 22일(현지시간) 영국 데일리메일에 따르면 초가공식품을 하루 100g 더 먹을 때마다 심장마비 같은 심장 질환을 겪을 위험이 14% 높아진다는 연구 결과가 영국의학저널(BMJ)이 펴내는 학술지 ‘가정의학과 지역사회 보건’에 실렸다. 암에 걸릴 위험은 4%, 조기 사망 위험은 3% 증가했다. 이번 연구는 북미와 유럽, 아시아, 오세아니아 지역에 거주하는 23~77세 성인 800만여 명을 대상으로 진행된 51개 연구 결과를 다각도로 통합 분석한 대규모 결과다. 일부 참가자의 경우 최대 32년 동안 추적 관찰하며 식단 일지와 설문지를 통해 실제 섭취 형태를 추적했다. 분석 결과 초가공식품 섭취량이 늘어날수록 건강에 미치는 악영향도 비례해서 커졌다. 가공식품을 가장 많이 먹는 집단은 섭취량이 가장 적은 집단에 비해 심장마비나 뇌졸중을 겪을 확률은 물론 비만, 불안, 우울증에 시달릴 위험이 25%나 높았다. 소화기 질환 위험은 31%나 치솟았고 조기 사망 가능성 역시 20%가량 높은 것으로 조사됐다. 아울러 전체 식단에서 초가공식품이 차지하는 비율이 10% 증가할 때마다 당뇨병에 걸릴 위험도 16%씩 올라가는 뚜렷한 연관성이 확인됐다. 연구진은 “초가공식품 섭취를 줄이고 가공을 최소화한 자연 그대로의 식단으로 바꾸는 것만으로도 만성 질환을 예방하고 사회적 의료비 부담을 크게 덜 수 있다”고 강조했다.

회의를 할 때 모두가 고참이나 상사의 눈치를 보며 같은 생각을 말한다면 조직은 조직의 명운을 좌우할 수 있는 위험 신호나 새로운 아이디어를 놓칠 수 있다. 윗사람이 자기 말에 절대 복종할 것을 강요하며 따르지 않을 경우 인사상 불이익을 주겠다며 다른 사람들의 목소리를 억압하는 조직은 건전한 성장을 기대하기는 어렵다. 많은 성현들의 말이나 역사가 알려주는 이런 사실에 대한 과학적 증거가 나와 눈길을 끈다. 카이스트 기술경영학부, 캐나다 웨스턴대 아이비경영대학원 공동 연구팀은 구성원이 ‘나는 이 조직에서 받아들여지고 있다’는 ‘안정그룹애착’을 가질 경우 주류와 다른 의견도 더 구체적이고 설득력 있게 제시할 수 있고 다른 구성원들도 이를 갈등이 아닌 의사결정에 필요한 정보로 받아들일 가능성이 커진다는 사실을 확인했다고 27일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’에 실렸다. 안정그룹애착이란 소속된 집단을 안정적인 관계의 기반으로 여기는 심리적 상태를 의미한다. 구성원은 집단으로부터 정서적·관계적 지지를 받고 자신이 가치 있는 구성원으로 인정받는다고 느낄 때 안정그룹애착을 형성한다. 이러한 애착이 강할수록 다른 의견을 내더라도 집단에서 배제되지 않을 것이라고 확신을 갖게 된다. 그러나 실제 조직에서는 다수와 다른 의견을 가진 구성원이 중요한 지식이나 아이디어를 알고 있더라도 관계 손상이나 부정적 평가를 우려해 입을 다무는 경우가 많다. 또 같은 조직 구성원에게는 다수 의견과 일치해야 한다는 기대가 작용하기 때문에 반대 의견을 내기란 더욱 어렵다. 연구팀은 안정그룹애착이 관계적 부담을 줄여 구성원들이 타인의 반응보다는 더 좋은 결과를 가져다줄 의견에 집중할 것으로 예상했다. 이를 검증하기 위해 소수 의견을 제시하는 사람과 이를 받아들이는 다수 구성원의 관점으로 나눠 두 차례의 실험을 진행했다. 첫 번째 실험은 미국 클라우드소싱 플랫폼 ‘아마존 메커니컬 터크’(MTurk)에서 모집한 남녀 113명을 두 그룹으로 나눠 한쪽은 팀원에게 도움을 받은 경험을, 나머지 한 그룹은 평범한 회의를 떠올리도록 했다. 3명이 참여하는 마케팅 회의에서 2명이 반대한다고 알려주고 반대자가 같은 팀일 때와 다른 팀일 때를 가정하고 참가자가 쓴 의견서의 분량과 정교함, 설득력을 평가했다. 그 결과 안정그룹애착이 유도된 참가자들은 그렇지 않은 참가자들보다 더 많은 어휘를 사용해 자기 의견을 구체화하고 더욱 설득력 있게 표현했다. 연구팀은 이런 차이는 참가자들이 관계에 대한 걱정보다 주어진 문제와 의견 내용 자체에 집중하면서 나타난다는 것을 확인했다. 두 번째 실험에서는 MTurk에서 모집한 참가자 121명에게 다수파 역할을 맡긴 뒤 소수 의견자가 작성한 주장을 평가하도록 했다. 3명의 마케팅 회의를 가정하고 실험 1 참가자가 쓴 반대 의견서를 읽도록 했다. 글쓴이가 안정감 조건이었는지는 알리지 않고 반대자가 같은 팀인지 다른 팀인지만 알려준 뒤 그 의견에 불만이 있는지, 얼마나 설득력이 있는지, 반영할 의향이 있는지를 9점 척도로 평가하도록 했다. 그 결과 참가자들은 안정그룹애착이 유도된 소수 의견자의 주장을 더 설득력 있다고 평가했다. 또 해당 의견이 집단의 기대를 거스른다고 느끼는 정도가 낮았으며 실제 의사결정에 활용할 의향은 더 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 집단 내부 구성원이 제시하는 소수 의견과 외부 집단 구성원이 제시하는 소수 의견도 구분해 살펴봤지만 안정그룹애착과 내외집단 구분 간의 상호작용은 통계적으로 유의하지 않았다. 다만 안정그룹애착이 과제 집중을 높이고 소수 의견의 표현과 수용으로 이어지는 과정은 내부 구성원의 의견에서 일관되게 관찰됐다. 연구팀에 따르면 내부 구성원은 집단의 통념이나 다수 의견을 따라야 한다는 기대를 더 크게 느껴 문제점이나 부정적 피드백을 제시하는 데 부담을 가질 수 있다. 만약 다른 의견을 내더라도 구성원으로서 관계나 위치가 흔들리지 않는다는 확신이 있다면 이런 부담이 줄어든다고 연구팀은 밝혔다. 이수진 카이스트 교수는 “구성원이 조직의 문제를 가장 가까이에서 알고 있더라도 관계 악화나 부정적 평가를 우려해 말하지 않는다면 조직은 내부에 축적된 지식과 위험 신호를 제대로 활용하기 어렵다”며 “내부 의견을 끌어내기 위해서는 발언 기회를 주는 것뿐 아니라 구성원이 안정적인 소속감을 느낄 수 있는 환경을 함께 조성할 필요가 있다고 해야 한다”고 말했다. 이번 연구 결과는 기업, 연구기관, 공공조직에서 집단 사고를 줄이고 구성원이 가진 지식과 관점을 활용하기 위한 조직문화와 리더십 설계에 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 리더가 공개적으로 반론을 요청하고 소수 의견의 기여를 인정하며 다른 의견을 내더라도 조직 내 관계나 평가에서 불이익을 받지 않는다는 확신을 지속해서 주고 실제 행동으로 보여줘야 한다는 것이다. 이에 대해 정승원 카이스트 교수는 “다양한 배경의 구성원을 한 조직에 모으는 것만으로는 다양성의 효과를 충분히 얻기 어렵다는 점을 이번 연구는 보여준다”며 “구성원에게 반대 의견을 말할 기회만 주는 것으로는 충분치 않고 구성원이 다수와 다른 생각을 안전하게 제시하고 다른 구성원도 이를 갈등이나 조직에 대한 도전이 아니라 유용한 정보로 받아들일 수 있어야 다양성이 실제 의사결정과 혁신으로 이어질 수 있다”고 설명했다.

다이어트를 시작하면 가장 먼저 채소를 쌓아 두고 먹지만, 얼마 지나지 않아 심각한 허기나 근 손실을 겪곤 한다. 배우 천우희 역시 “아예 굶는 관리는 못 한다”고 털어놓았지만, 그가 군살 없는 몸매를 유지하는 비결은 의외로 간단하다. 냄비 속에 채소와 함께 ‘생선’을 넣어 찌는 것이다. 최근 천우희는 유튜브 채널 ‘일일칠’의 ‘사나의 냉터뷰’에 출연해 자신만의 철저한 식단 관리 비법을 공개해 눈길을 끌었다. 그는 “항상 채소를 쪄 먹는다”면서 찜기에 채소와 함께 얹어 먹는 핵심 단백질 식재료로 ‘가자미’를 꼽았다. 칼로리는 낮추고 포만감은 높이는 ‘채소찜’ 효과채소찜은 대표적인 다이어트 친화적 조리법이다. 채소는 음식 1g당 들어 있는 열량을 의미하는 ‘열량 밀도’가 매우 낮은 편이다. 수분이 풍부한 채소를 식사의 주요 구성 요소로 삼으면 같은 양을 먹더라도 섭취 열량을 획기적으로 줄일 수 있다. 특히 채소를 기름에 볶거나 튀기지 않고 쪄서 조리하면 불필요한 추가 지방 및 칼로리 섭취를 차단하는 데 유리하다. 실제 국제 학술지 ‘미국 임상영양학 저널’에 게재된 연구에 따르면, 지방 섭취를 줄이면서 수분이 많은 과일과 채소 섭취를 늘린 그룹이 지방만 줄인 그룹보다 평균 1.5㎏을 더 감량한 것으로 나타났다. 연구팀은 수분이 풍부한 과일·채소로 식단의 에너지 밀도를 낮추는 것이 장기적인 체중 조절에 효과적이라고 분석했다. 채소만 먹으면 근 손실… 냄비 속에 챙겨 넣어야 할 ‘양질의 단백질’다만 채소 위주의 식단만 유지할 경우 단백질 결핍이 일어나기 쉽다. 체중 감량 과정에서는 지방뿐만 아니라 근육량도 함께 감소할 위험이 있어 근육 손실을 막고 기초대사량을 유지하려면 양질의 단백질 보충이 필수적이다. 천우희가 채소찜과 함께 자주 올려 먹는다고 밝힌 가자미는 지방 함량이 매우 적고 단백질이 풍부해 다이어트 단백질원으로 제격이다. 또한 셀레늄과 비타민 B12 등 필수 영양소가 풍부해 면역력 유지와 피로 해소에도 도움을 준다. 전문가들은 한 가지 단백질원에만 의존하기보다 영양 균형을 위해 다양한 식재료를 교대로 섭취할 것을 권장한다. 천우희 역시 “가자미 외에도 두부, 고기 등 단백질 재료로 바꿔가며 먹는다”며 다양한 조합을 통한 식단 지속성을 강조했다.

우리 뇌는 수십억 개의 신경세포(뉴런)가 만들어내는 활동으로 외부 세계를 머릿속에 그려낸다. 정교해 보이지만 이 시스템은 의외의 약점이 있다. 똑같은 그림에 여러 번 노출될 경우 같은 뉴런이 똑같이 반응하지 않는다. 어떤 때는 활발하게 반응하고 다른 때는 활성도가 떨어지게 된다. 자극은 그대로인데 반응이 달라지는 것인데 신경과학에서는 이를 ‘잡음’이라고 한다. 이런 문제를 뇌는 일종의 ‘인해전술’로 해결한다. 같은 정보를 뉴런 한 개가 아니라 수천, 수만 개에 나누어 담아두는 ‘집단 부호화’ 전략을 쓰는 것이다. 여론조사에서 한 사람에게 똑같은 질문을 던지더라도 기분에 따라 답이 달라지지만 표본 수를 늘려 평균을 내면 개인차는 상쇄돼 사라지는 것이다. 참여자가 많아질수록 오차가 줄어드는 방식이다. 그러나 이것 역시 문제가 있다. 수많은 뉴런의 신호가 한꺼번에 올라갔다 내려가는 일이 벌어진다. 여러 뉴런이 공유하는 흔들림을 ‘잡음 상관’이라고 부른다. 여론조사에 비유하면 1000명에게 물었을 때 그들 모두가 똑같은 정보에 노출돼 같은 생각을 하는 경우다. 이럴 때는 표본을 아무리 늘려도 오차가 줄지 않게 된다. 게다가 자극 자체가 흔들리는 것과 구별되지 않는 미분 상관이라는 잡음까지 생긴다. 뉴런을 늘리면 신호도 커지는 동시에 이 잡음도 똑같은 비율로 커지기 때문에 아무리 많은 세포를 동원해도 구별 능력이 나아지지 않는다. 뉴런이 계속 늘어봐야 특정 지점부터는 정보량이 더 이상 늘지 않는 한계에 부딪친다는 점이다. 그렇다면 일차시각피질 한 곳에만 수십만 개의 뉴런이 있는데 한계가 있다면 뇌는 왜 이렇게 많은 세포를 유지하는 것일까. 일본 교토대, 미국 하버드대, 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 공동 연구팀은 지난 30년 동안 신경과학계를 지배했던 상식을 깨고 뉴런들이 공유하는 잡음은 정보가 쌓이는 속도만 늦출 뿐 뇌가 담을 수 있는 정보량에 한계를 지우지는 않는다고 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 9월 26일 자에 실렸다. 연구팀은 생쥐 5마리를 대상으로 눈에서 들어온 신호가 대뇌에서 가장 먼저 처리되는 일차시각피질을 연구한 내용을 재분석했다. 이 연구에는 생쥐 한 마리당 약 1만 8000~2만 1000개 뉴런의 활동이 담겨 있다. 연구팀은 전체 뉴런 중 크기가 제각각인 집단을 무작위로 수백 번 뽑아내 비교하는 부분 추출 기법을 활용했다. 이를 통해 뉴런 수가 늘어날 때 정보량은 어떻게 변하는지를 추적했다. 그 결과 집단 크기를 보정하면 뉴런이 100개든 1000개든 잡음 모양이 거의 똑같은 것으로 확인됐다. 연구팀은 뉴런 집단 잡음에서 잡음 성분들의 세기가 어떻게 분포하는지와 각 잡음 성분이 정보가 실린 방향과 얼마나 일치하는지 두 종류의 거듭제곱 법칙을 찾아냈다. 그 결과 생쥐 다섯 마리 모두에서 잡음 상관은 정보량에 상한을 씌우지 않는 것으로 나타났다. 또 정보량은 뉴런 수에 정비례해 늘지 않는다. 뉴런을 두 배로 늘려도 정보는 두 배가 안 된다. 그렇지만 증가가 멈추지도 않는다. 공유된 잡음은 정보가 늘어나는 속도를 늦출 뿐 성장 자체를 가로막지는 못한다는 것이다. 아날로그 반도체나 뉴로모픽 칩, 양자 소자처럼 잡음을 피할 수 없는 기술들의 경우 부품을 더 많이 붙이면 정확도가 계속 좋아질 것인지, 아니면 공유된 잡음 때문에 처리 정보량에 한계가 있는 것인지에 대한 질문에서도 이번 연구가 내놓은 답은 “느려지더라도 계속 좋아진다”는 방향으로 해석할 수 있다. 연구를 이끈 시마자키 히데아키 일본 교토대 교수는 “지난 30년 동안 학계에서는 뉴런들이 공유하는 요동 때문에 정보량이 결국 포화될 것이라고 예상했지만 이번 연구 결과는 그것이 필연이 아니라는 점을 보여준다”라고 설명했다.

바쁜 일상을 사는 많은 현대인은 불면에 시달린다. 밤잠을 제대로 못 자는 것은 여러 가지 문제를 일으키곤 한다. 그래서 수면제를 사용하거나 정신건강의학과나 수면클리닉에서 인지행동치료를 받기도 한다. 수면제 같은 약물은 장시간 사용하면 의존성과 부작용에 시달리게 되고 인지행동치료는 따로 시간을 내서 치료에 참여해야 하고 비용 문제도 고민거리다. 이런 가운데 국내 연구진이 머리에 근적외선을 비추는 것으로 불면을 해결할 수도 있다는 가능성을 제시해 눈길을 끈다. 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과 연구팀은 머리에 근적외선을 비춰 수면을 돕는 ‘경두개 광생체조절’(tPBM) 기술이 불면 증상 개선에 도움이 된다는 사실을 확인했다고 23일 밝혔다. 이 연구 결과는 의학 분야 국제 학술지 ‘분자 정신의학’ 9월 15일 자에 실렸다. 깨어 있는 시간이 길어질수록 뇌는 잠을 자려는 ‘수면압력’이 높아진다. 이 과정에 관여하는 대표적인 물질이 ‘아데노신’이다. 연구팀은 두피와 머리뼈 일부를 통과해 뇌 조직까지 도달할 수 있으며 뇌세포의 에너지 생산을 담당하는 미토콘드리아 활동에 영향을 미치는 것으로 알려진 근적외선에 주목했다. 연구팀은 근적외선이 미토콘드리아의 에너지 대사를 촉진하면 세포의 에너지원인 ‘아데노신삼인산’(ATP) 생성이 늘어나고 이후 ATP가 분해되는 과정에서 아데노신이 증가해 잠이 들기 쉬운 ‘수면압력’이 높아진 상태를 유도할 것이라고 예측했다. 우선 연구팀은 뇌를 구성하는 여러 종류의 세포에 근적외선을 비춰 ATP가 증가한다는 것을 확인했다. 이어 생쥐 머리에 근적외선을 비추자 깨어 있는 시간은 줄고 얕은 잠부터 깊은 잠까지 포함하는 비렘수면 시간은 늘어났다. 특히 생쥐 뇌에서 아데노신 농도가 높아졌고 깊은 수면과 관련된 델타파도 증가했으며 이런 변화는 근적외선 자극이 끝난 뒤 최대 3시간까지 이어졌다. 연구팀은 불면 증상이 있는 성인 남녀 40명을 대상으로 예비 임상시험을 진행했다. 두 집단으로 나눠 1주일 동안 매일 밤 잠들기 전 1시간씩 머리띠 형태의 기기를 착용하도록 했다. 한쪽은 근적외선이 나오지 않고, 다른 쪽은 근적외선이 나오도록 했다. 실험 결과 근적외선 자극을 받은 참가자들은 주관적으로 평가한 불면 증상과 수면의 질이 이전보다 뚜렷하게 개선되는 것이 관찰됐다. 잠들기 어려움이나 수면 유지 등 불면 증상의 정도를 평가하는 ‘불면증 심각도 지수’(ISI)가 26% 감소했고, 전반적인 수면의 질을 평가하는 ‘피츠버그 수면의 질 지수’(PSQI)도 29.6% 감소했다. 김재관 교수는 “정밀한 광자극과 수면 측정 기술을 접목하면 개인의 수면 상태와 생체리듬을 고려한 맞춤형 기술로 발전시킬 수 있을 것”이라고 말했다.

자동차 실내에서 사라지는 듯했던 버튼과 다이얼이 다시 돌아오고 있다. 대형 화면을 중심으로 공조장치부터 오디오, 각종 차량 기능까지 화면 안에 넣었던 완성차 업체들이 운전 중 자주 사용하는 기능은 다시 손으로 직접 조작할 수 있도록 바꾸고 있는 것이다. ‘버튼 없는 차’를 향했던 자동차 실내가 터치스크린과 물리 조작계를 적절히 섞는 방향으로 변화하고 있다. 국내에선 지난달 출시한 현대자동차의 8세대 ‘디 올 뉴 아반떼’가 대표적이다. 차세대 차량용 정보·엔터테인먼트 시스템인 ‘플레오스 커넥트’를 적용해 대형 화면 중심의 디지털 환경을 구현하면서도 화면 아래에는 공조와 시트, 미디어 등 자주 사용하는 기능을 바로 조작할 수 있는 물리 버튼을 별도로 배치했다. 현대차는 이를 통해 주요 기능을 “빠르고 정확하게 조작할 수 있어 더욱 편리하고 안전한 주행을 지원한다”고 설명했다. 아예 터치 중심에서 물리 조작계로 되돌아간 사례도 있다. KG모빌리티(KGM)가 지난 5월 출시한 ‘뉴 토레스’는 기존 터치 중심의 공조 조작계를 물리 다이얼과 터치 버튼을 결합한 형태로 바꿨다. KGM은 “완전 터치식 공조 시스템에 대한 불편 의견을 반영한 구성”이라고 설명했다. 전자식 변속기도 일반적인 레버 형태로 바꿔 조작 편의성을 높였다. 해외에서도 ‘버튼의 귀환’이 이어지고 있다. 페라리는 최근 몇 년간 운전대에 손가락을 대거나 쓸어 조작하는 터치식 장치를 적극 적용했지만 지난해 공개한 ‘아말피’에는 물리 버튼을 다시 넣었다. 페라리는 새 운전대를 두고 ‘물리적 조작으로의 복귀’라고 표현했다. 시동을 비롯해 주행보조와 전화, 음성명령 등 주요 기능을 버튼으로 조작할 수 있도록 했다. 폭스바겐도 새 전기차 ‘ID.폴로’에 대형 터치스크린을 적용하면서 운전대에는 물리 버튼을 배치했다. 공조와 비상등 등 자주 쓰는 기능에는 별도 버튼을 두고, 센터콘솔(운전석과 조수석 사이 조작부)에는 음량과 곡 등을 조절하는 회전식 다이얼을 넣었다. 폭스바겐은 고객 의견을 반영해 조작 방식을 다시 설계했다고 설명했다. 메르세데스 벤츠 역시 지난달 국내 출시한 신형 S클래스의 운전대에 물리 조작계를 다시 적용했다. 운전대 왼쪽에는 속도제한장치와 앞차와의 간격을 맞춰 속도를 조절하는 주행보조 기능 ‘디스트로닉’을 조작하는 스위치를, 오른쪽에는 음량 조절용 롤러를 배치했다. 손가락 터치로 조작하는 패널도 함께 유지했다. 벤츠는 고객 의견을 반영해 이 같은 조작 방식을 다시 도입했다고 설명했다. 완성차 업체들이 버튼을 다시 꺼내는 데는 안전 문제도 영향을 미치고 있다. 유럽의 자동차 안전성 평가기관 유로 NCAP은 올해부터 운전자와 차량 간 조작체계 평가를 강화했다. 방향지시등과 비상등, 경적, 와이퍼, 전조등 등 운전 중 중요한 기능을 얼마나 직관적으로 조작할 수 있는지가 평가 대상이다. 유로 NCAP은 터치스크린에 지나치게 의존하면 운전자의 주의가 분산될 수 있다며 “버튼을 되돌리자”고 강조해 왔다. 터치스크린의 주의분산 문제를 뒷받침하는 연구 결과도 있다. 지난달 국제학술지 ‘교통연구 파트F: 교통심리와 행동’(Transportation Research Part F: Traffic Psychology and Behaviour)에 실린 연구에서 운전자 32명이 주행 시뮬레이터를 이용해 조명과 와이퍼, 방향지시등, 비상등, 공조장치 등을 터치스크린과 물리 조작계로 각각 조작했다. 두 번 이상의 조작이 필요한 작업에서는 터치스크린을 사용할 때 작업 시간이 길어지고 운전 수행도 나빠졌다. 화면을 바라보는 데 따른 시각적 주의분산도 터치스크린을 이용할 때 더 컸다. 그렇다고 자동차에서 터치스크린이 사라지는 것은 아니다. 자동차가 소프트웨어를 통해 각종 기능을 제어하고 업데이트하는 ‘소프트웨어 중심 자동차’(SDV)로 진화하면서 화면과 소프트웨어의 역할은 오히려 커지고 있다. 대신 모든 기능을 화면 속에 넣기보다 공조나 음량 조절처럼 자주 사용하는 기능은 버튼과 다이얼로 남기는 방향으로 바뀌고 있다. 자동차 실내의 경쟁이 ‘화면이냐 버튼이냐’에서 ‘무엇을 화면에 넣고 무엇을 손끝에 남길 것이냐’로 옮겨가고 있는 셈이다.

미국 매사추세츠공과대(MIT), 하버드대 의대 부설 브리검 여성병원, MIT-하버드 브로드 연구소 공동 연구팀은 몸속 의료기기에 전기를 공급한 뒤 용도가 끝나면 분해돼 사라지는 ‘먹는 종이 배터리’를 개발했다고 밝혔다. 이는 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’ 9월 22일 자에 실렸다. 연구팀은 음극(-)에 마그네슘 합금, 양극(+)에 삼산화몰리브데넘과 셀룰로스 나노섬유, 활성탄을 7 대 2 대 1로 섞은 종이 형태의 복합체를 만들었다. 셀룰로스 나노섬유는 효소로 체내에서 쉽게 분해된다. 전해질은 생분해성 이온성 액체를 젤라틴 겔에 섞어 굳혔고 전체를 밀랍으로 감싸 위산에 너무 빨리 녹지 않도록 했다. 크기는 지름 7.5㎜ 원형, 6×24㎜ 대면적 두 가지로 만들어 캡슐에 넣었다. 연구팀이 위장 구조가 사람과 비슷한 요크셔종 돼지에 내시경으로 캡슐을 넣고 사흘간 관찰한 결과 캡슐은 장으로 바로 넘어가지 않고 위에 머물렀다. 1주일을 넘기면 겔 전해질이 마르고 마그네슘이 부식되며 성능이 급격히 떨어진 뒤 수 주 내에 녹아 사라졌다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 기술은 복약 순응도를 추적하는 배터리 보조형 RFID 태그, 위 전기 자극 치료 캡슐로 사용될 수 있다. 기존 수동형 태그는 판독기를 목이나 허리에 붙여야 했지만 종이 배터리 태그는 4m 이내까지 안정적으로 신호를 보낼 수 있기 때문에 따로 수신기가 필요 없다. 또 위가 제대로 비워지지 않는 위마비 치료에 쓰이는 위 전기 자극 치료는 현재는 복강경 수술로 전극을 위 근육에 고정 삽입해야 한다. 그러나 종이 배터리를 캡슐에 넣어 삽입하면 최대 7일 정도 자극 치료가 가능하다. 종이 배터리를 장착한 장치를 넣고 돼지 위를 20분 정도 자극하자 식욕 촉진 호르몬인 그렐린이 최대 50%, 평균 36.3% 늘었고 조직 손상은 관찰되지 않았다.

전남보건환경연구원이 갯벌 표면의 이산화탄소 흡수·배출량을 주야간 연속 측정하는 자동 측정시스템을 개발해 환경 전문기업 KNJ엔지니어링과 공동으로 특허를 출원했다고 22일 밝혔다. 특허 명칭은 ‘오픈 다이나믹 챔버를 이용한 이산화탄소 흡수 및 배출량 자동 측정시스템’이다. 기존 수동 측정 방식과 달리 주야간 연속 측정 방식을 적용해 시간대별 이산화탄소 농도 변화를 정밀하게 확인할 수 있도록 한 게 핵심이다. 갯벌 표층에서는 광합성과 미생물 호흡 등의 영향으로 일사량과 온도에 따라 이산화탄소 농도가 달라진다. 야간에는 미생물 호흡으로 이산화탄소가 배출될 수 있어 낮에만 측정하면 실제보다 탄소 흡수량이 많게 산정될 가능성이 있다. 연구원과 KNJ엔지니어링은 지난해 신안군 지도 비식생 갯벌에서 개발 시스템을 활용해 72시간 동안 5분 간격으로 이산화탄소 농도를 연속 측정했다. 연구 결과는 세계 최대 학술 데이터베이스(DB)인 스코퍼스와 SCI(과학기술논문인용색인)급 전 단계인 ESCI 등재 학술지 ‘한국대기환경학회지’ 2025년 12월호에 게재됐다. 연구원은 이번 연속 측정시스템이 향후 비식생 갯벌의 블루카본 국제 인증 추진과 탄소 흡수량 산정 연구에 필요한 자료 축적에 활용될 것으로 기대하고 있다.

질병관리청은 지난 11일 인플루엔자 유행주의보를 발령했다. 게다가 코로나19 의심환자도 증가하고 있어서 두 감염병이 동시에 유행하는 ‘트윈데믹’에 대한 우려가 커지고 있다. 코로나19는 중증 폐렴을 일으켜 기도 세포를 망가뜨리는 일이 벌어지게 된다. 그런데 과학자들이 코로나19 감염으로 인한 중증 폐렴의 원인이 바이러스가 아닌 다른 이유 때문이라는 사실을 밝혀내 눈길을 끈다. 미국 글래드스톤 연구소, 국립 알레르기·감염병 연구소(NIAID), 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 공동 연구팀은 코로나19를 심하게 앓을 경우 바이러스와 싸워야 할 면역세포가 도리어 감염돼 염증을 퍼뜨리면서 중증 폐렴으로 발전하고 이 과정을 촉발시키는 ‘ORF8’이라는 바이러스 단백질을 발견했다고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 9월 18일 자에 실렸다. ORF8은 코로나19 바이러스로 알려진 사스코로나바이러스-2가 만들어 세포 밖으로 내보내는 작은 단백질이다. 따로 떼어낸 폐 상피세포에서는 ORF8이 오히려 바이러스 증식을 억제했다. ORF8 유전자가 결손된 변이 바이러스에 감염된 환자들은 증상이 더 가벼웠다. ORF8이 있으면 병이 심해진다는 뜻이다. 이 때문에 억제 인자와 병독성 인자라는 정반대 해석이 6년 동안 공존해 왔다. 이렇게 정반대의 모습을 보여주는 이유를 연구팀은 대식세포에서 찾았다. 감염된 세포가 ORF8을 분비하면 ORF8은 대식세포 표면 면역 수용체 ‘IL-17RA’에 달라붙는다. 이 신호가 세포 안에서 TRAF6와 JNK라는 중계 지점을 거쳐 ACE2 유전자의 스위치를 켠다. ACE2는 바이러스가 세포에 들어올 때 붙잡는 손잡이로, 손잡이가 늘어난 대식세포는 감염되기 쉬운 표적으로 바뀐다. 실제로 ORF8을 만드는 야생형 바이러스는 그렇지 못한 변이 바이러스보다 대식세포에서 감염성 바이러스를 10배 많이 뿜어냈다. 감염된 대식세포는 세포막이 터지며 내용물을 쏟아내는 ‘염증성 세포사멸’로 죽으면서 염증 물질 인터루킨-1베타(IL-1β)를 방출한다. IL-1β가 이웃한 폐 상피세포에 작용해 TMPRSS2를 늘린다. TMPRSS2는 ACE2와 짝을 이뤄 바이러스의 침입을 돕는 효소다. 결국 대식세포의 죽음이 주변 상피세포를 더 감염되기 쉬운 상태로 만들고 늘어난 감염이 다시 ORF8을 더 많이 만들어 낸다는 것이다. 기존에 서로 다른 해석이 있었던 이유도 여기서 찾을 수 있다. 상피세포만 있는 배양접시에서는 ORF8이 바이러스 활동에 제동을 걸지만 대식세포를 함께 넣으면 야생형 바이러스의 RNA가 단독 배양 대비 감염 48시간에 20배까지 늘었다. 대식세포가 곁에 있는 실제 폐에서는 억제 효과를 압도할 만큼 감염이 증폭된다는 뜻이다. 연구진이 생쥐에 IL-17RA를 막는 항체를 투여하자 폐 속 감염성 바이러스가 최대 7.3배 줄었고, 염증 세포와 폐 섬유화 면적도 함께 감소했다. 반면 애초에 ORF8을 만들지 못하는 바이러스에 감염된 생쥐에게는 같은 항체가 아무 변화도 주지 못했다. 항체가 다른 경로가 아니라 ORF8이 만든 고리만 정확히 겨냥했다는 증거다. 연구를 이끈 멜라니 오트 글래드스톤 감염질환연구소장은 “이번 연구는 단 하나의 바이러스 단백질이 바이러스 증식과 조직 손상을 잇는 주된 다리 역할을 한다는 점을 보여 줌으로써 새로운 치료의 분명한 표적을 찾았다는 데 의미가 있다”고 말했다. 오트 소장은 “지금까지 중증 코로나19 치료는 스테로이드로 면역 전체를 눌러 염증을 잡되 바이러스를 제거하는 능력까지 함께 떨어뜨리는 방식이었다”며 “IL-17RA를 차단하는 항체 ‘브로달루맙’은 2017년 미국에서 이미 건선 치료제로 승인된 약물이어서 기존 약을 다른 질환에 쓰는 ‘약물 재창출’ 가능성도 있다”고 덧붙였다.

몸속 의료기기에 전기를 공급한 뒤 용도가 끝나면 분해돼 사라지는 ‘먹는 종이 배터리’가 개발돼 눈길을 끈다. 미국 매사추세츠공과대(MIT) 기계공학과, 전기공학·컴퓨터과학과, 미디어 아트 및 과학 프로그램, 데이비드 코흐 통합 암 연구센터, 비교 의학 연구부, 하버드대 의대 부설 브리검 여성병원, MIT-하버드 브로드 연구소 공동 연구팀은 마그네슘과 삼산화몰리브데넘으로 만든 생체흡수성 종이 배터리를 개발하고 돼지 실험으로 안전성을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 화학공학 분야 국제 학술지 ‘네이처 화학공학’ 9월 22일 자에 실렸다. 삼키거나 몸에 심는 전자기기는 실시간 건강 모니터링과 전기 자극 치료의 폭을 넓히고 있지만 전원 공급이 항상 문제였다. 알칼리·리튬 이온 전지는 포장이 손상되면 전해질이 새어 체내 조직을 손상할 수 있고 분해되지 않는 케이스는 그대로 몸속 전자 폐기물이 된다. 단추처럼 작은 전지를 잘못 삼키면 식도 천공이나 누공, 심할 경우 사망에 이르는 사례만 봐도 알 수 있다. 연구팀은 음극(-)에 마그네슘 합금, 양극(+)에 삼산화몰리브데넘과 셀룰로스 나노섬유, 활성탄을 7대 2대 1로 섞은 종이 형태의 복합체를 만들었다. 셀룰로스 나노섬유는 효소로 체내에서 쉽게 분해된다. 전해질은 콜린 염화물과 젖산을 녹여 만든 생분해성 이온성 액체를 젤라틴 겔에 섞어 굳혔고 전체를 밀랍으로 약 300㎛(마이크로미터) 두께로 감싸 위산에 너무 빨리 녹지 않도록 했다. 크기는 지름 7.5㎜ 원형, 6×24㎜ 대면적 두 가지로 만들어 캡슐에 넣었다. 종이 배터리의 개방 회로 전압은 1.84V(볼트)로 일반적으로 쓰는 아연 전지 1.4V나 산화은 전지 1.55V보다 높았다. 면적당 용량은 2.43㎃h/㎠, 에너지 밀도는 4.13㎃h/㎠였고 계속 방전시켜도 하루 동안 1.6V 안팎을 유지했다. 연구팀은 위장 구조가 사람과 비슷한 요크셔종 돼지에 내시경으로 캡슐을 넣고 사흘간 관찰한 결과 엑스선 영상에서 캡슐은 장으로 넘어가지 않고 위에 머물렀다. 전압은 1.8V에서 1일 차 1.6V, 3일 차 1.45V로 서서히 떨어졌다. 1주일을 넘기면 겔 전해질이 마르고 마그네슘이 부식되며 성능이 급격히 떨어지는 것이 관찰됐다. 연구팀은 모의 위액으로 분해 실험도 진행했다. 그 결과 종이 배터리는 수 주 내에 부서졌고 캡슐은 40일 안에 대부분 녹았다. 체내에 완전히 노출되더라도 용출되는 마그네슘은 최대 3.4㎎, 몰리브데넘은 하루 1㎎ 미만으로 일일 섭취 기준(각 420㎎, 2㎎)을 크게 밑돈다. 두 금속 모두 체내 흡수와 신장 배설 경로가 알려진 필수 미량원소다. 연구팀에 따르면 이번에 개발한 기술은 복약 순응도를 추적하는 배터리 보조형 RFID 태그, 위 전기자극 치료 캡슐로 사용될 수 있다. 기존 수동형 태그는 판독기를 목이나 허리에 붙여야 했지만 종이 배터리 태그는 4m 이내까지 안정적으로 신호를 보낼 수 있다. 실제로 살아 있는 돼지 식도에 넣고 1.5m 떨어진 곳에서 측정하자 신호 세기가 삼키기 전보다 약 10㏈(데시벨) 떨어져 제대로 약을 삼켰다는 것을 알 수 있었다. 또 위가 제대로 비워지지 않는 위마비 치료에 쓰이는 위 전기자극 치료는 현재는 복강경 수술로 전극을 위 근육에 꿰매야 한다. 연구팀은 종이 배터리를 캡슐에 넣어 삽입하면 최대 7일 정도 자극을 이어갔다. 실제로 돼지 위를 20분 정도 자극하자 식욕 촉진 호르몬인 그렐린이 최대 50%, 평균 36.3% 늘었고 조직 손상은 관찰되지 않았다. 연구를 이끈 지오반니 트라베르소 MIT 교수는 “이번 연구는 ‘먹는 전자기기’의 가장 약한 고리였던 전원 문제를 생체흡수성 재료만으로 풀어낸 첫 사례”라며 “회수 절차를 없애고 기기가 몸에 남을 위험과 위장관 내 전자 폐기물을 함께 줄인다는 점에서 지속 가능하고 환자 친화적인 생체전자 의학으로 가는 중요한 단계”라고 평가했다.

국내 연구진이 전기차 배터리를 더 작고 가볍게 만들면서 한 번 충전으로 더 멀리 이동할 수 있게 하는 기술이 개발됐다. 카이스트 생명화학공학과, 경북대, 나노종합기술원 공동 연구팀은 충전된 리튬을 저장하는 흑연 같은 음극재를 없애 무게와 공간을 줄인 무음극 전지 제작 과정에서 반도체 소자 제작에 쓰이는 초미세 공정을 적용해 리튬이 가시처럼 자라 수명을 떨어뜨리는 문제를 해결해 무음극 전지의 수명을 늘릴 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’에 실렸다. 일반적 리튬이온전지는 충전된 리튬을 음극재에 저장한다. 무음극 전지는 별도의 음극재 없이 얇은 구리판 위에 리튬을 직접 쌓는다. 음극재가 차지하던 무게와 공간을 줄일 수 있어 같은 크기의 배터리에 더 많은 에너지를 담을 수 있는 차세대 기술로 주목받고 있다. 문제는 충·방전을 반복하면 리튬이 구리판 위에 고르게 쌓이지 않고 나뭇가지나 가시처럼 자라는 덴드라이트 현상이 발생한다. 리튬을 보호하는 막도 불안정해져 배터리의 성능과 수명이 빠르게 떨어진다. 이전에는 무음극 전지의 수명을 늘리기 위해 리튬을 여분으로 넣거나 표면에 두꺼운 보호층을 덧붙였다. 사용 중 줄어들 리튬을 미리 보충하거나 외부에 보호막을 씌우는 방식이다. 이렇게 하면 재료가 늘어나 배터리가 무겁고 두꺼워져 무음극 전지의 장점인 작고 가벼움과는 거리가 멀어진다. 이에 연구팀은 재료를 더 넣는 대신 리튬이 쌓이는 구리판 자체를 바꿨다. 구리판 표면에 미세한 관 모양의 구조를 만들어 리튬이 한곳에 몰리지 않고 넓게 나뉘어 쌓이도록 했다. 이를 위해 반도체를 정밀하게 가공할 때 사용하는 ‘2차 스퍼터링 리소그래피’(SSL) 공정을 활용했다. 구리판에 지름 약 300㎚(나노미터), 높이 약 150㎚의 미세한 관을 만들어 리튬이 닿는 면적이 평평한 구리판보다 약 4배 넓어져 리튬이 뾰족하게 자라기 어려워졌다. 이와 동시에 구리판 위에 ‘맥신’이라는 2차원 신소재를 머리카락 굵기의 수천분의 1 수준인 약 10㎚ 두께로 코팅했다. 맥신은 완성된 보호막을 씌우는 것이 아니라 보호막을 만드는 성분을 끌어모으는 밑칠처럼 작용해 배터리가 작동하면 맥신 표면에 리튬 플루오라이드가 풍부한 단단한 보호막이 형성된다. 이 보호막은 리튬과 전해질 사이의 불필요한 반응을 줄이고 리튬이 가시처럼 자라는 것을 억제한다. 이진우 카이스트 생명화학공학과 교수는 “이번 연구는 전해질을 바꾸거나 여분의 리튬을 넣지 않고, 반도체 초미세 공정으로 리튬이 고르게 쌓일 공간과 안정적인 보호막을 함께 만들었다는 데 의미가 있다”며 “배터리 무게와 부피 증가를 최소화하면서 수명을 늘려 고에너지 무음극 전지의 실용화를 앞당길 기반 기술이 될 것으로 기대한다”고 설명했다.

한국에서 학창 시절을 보내고 있거나 보냈던 사람에게 가장 싫어하는 과목이 무엇이냐고 물었을 때 답변은 대부분 한 과목에 수렴한다. 바로 ‘수학’이다. 우리뿐만 아니라 다른 나라에서도 수학에 대해 골머리를 앓기는 마찬가지다. 그래서 뇌과학, 심리학, 교육학적 측면에서 다양한 연구가 이뤄졌다. 기능적 자기공명영상(fMRI)을 활용한 뇌신경과학 연구들에 따르면 수학에 불안을 느끼는 학생들은 수학 문제에 직면했을 때 뇌에서 공포와 통증을 담당하는 편도체는 강하게 활성화되고 논리적 사고와 문제 해결을 관장하는 전전두엽의 활동은 급격히 감소한다. 뇌가 수학을 인지적 과제가 아닌 위협으로 인지해 정보 처리 능력이 마비된다는 것이다. 수학은 규칙, 공식, 중간 계산값을 머리에 동시에 유지하고 조직해야 하는 학문인데 인지심리학 측면에서 보면 인간의 작업기억 용량에는 각자 한계가 있기 때문에 복잡한 연산 과정에서 인지 부하가 이 한계를 초과하면 병목 현상이 발생해 수학을 포기하게 된다고 설명한다. 또 심리 환경적 요인으로 보자면 ‘수학은 재능이 필요해’라는 고정관념이나 편견은 학생들에게 무의식적 고정관념 위협으로 작용해 실제 수행 능력을 저하시키고 학습 과정에서 겪는 한두 번의 실패가 부정적 피드백 루프를 형성해 자아 효능감을 손상시키기 때문이라는 것이다. 이런 상황에서 미국 스탠퍼드대 연구팀은 8~10세 아동 68명을 대상으로 수학 문제를 푸는 동안 뇌의 활동을 살펴본 결과 수학을 못하는 아이들의 뇌는 숫자 자체를 어려워하거나 싫어한다기보다는 수학 문제 풀이 전략을 효과적으로 구사하지 못한다고 24일 밝혔다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘신경과학 저널’ 9월 22일 자에 실렸다. 일부 아이들은 수학 학습에서 유독 어려움을 겪는다. 발달성 계산장애라고 부르는 이 증상은 지능이나 교육 기회, 감각 기능에 특별한 문제가 없는데도 수 개념과 계산 능력 습득에 지속적으로 심각한 어려움을 겪는 신경발달장애의 일종이다. 미국정신의학회의 DSM-5에 따르면 특정 학습 장애 중 수학 동반 손상으로 분류하고 세계보건기구(WHO)의 ICD-11에서는 발달성 학습 장애 수학 손상 동반으로 구분한다. 그러니 이런 상태가 구체적으로 어떻게 나타나는지 그 이면의 메커니즘은 무엇인지 정확히 알려져 있지 않다. 이에 발달성 계산장애를 겪는 아동을 포함한 8~10세 남녀 아동 68명을 대상으로 수학 문제를 풀 때 어떤 전략을 쓰는지, 뇌가 어떻게 움직이는지를 관찰했다. 그 결과 발달성 계산장애가 있는 아동은 다른 아이들에 비해 여러 가지 수학 문제 풀이 전략을 효율적으로 구사하지 못하는 것으로 나타났다. 여러 가지 특이적 행동이 관찰됐는데 하나의 풀이 방법에서 다른 방법으로 갈아타는 속도가 느렸고 문제 난이도의 변화에 덜 민감한 것으로 확인됐다. 문제가 쉬워지거나 어려워져도 그에 맞춰 접근 방식을 조정하지 못했고 수학 문제 풀이의 경험이 쌓이면 더 나은 방법을 택하게 되는 데 발달성 계산장애 아동들은 그런 일반적 학습 곡선을 보이지 않았다. 특정 뇌 시스템 활동 양상은 발달성 계산장애가 있는 아동과 수학 전략을 더 능숙하게 구사하는 일반 아동을 서로 구분할 수 있게 해준다고 연구팀은 설명했다. 연구팀 관계자는 “이번 연구 결과는 아동기에 수학의 문제 풀이 전략을 사용하는 일과 주의력, 사고, 기억을 조절하는 일에서 지속적으로 겪는 어려움이 발달성 계산장애로 이어질 수 있다”며 “나아가 이번 연구를 바탕으로 아이들의 수학 능력 발달을 예측할 수도 있을 것”이라고 설명했다.

집 안에 굴러다니던 작은 화분에 물을 주는 데 걸리는 시간 단 10분. 이 짧은 시간이 약 한 알보다 더 강력한 건강 비결이 될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 약물 치료 없이 일상적인 감각 자극과 가벼운 신체 활동을 통해 마음과 몸의 건강을 동시에 챙길 수 있는 ‘비약물적 스트레스 완화법’으로 주목받고 있다. 중국 허난과학기술대와 퉁지대 공동 연구진은 원예 활동이 노년층의 신체와 심리에 미치는 영향을 알아보기 위해 상하이 한 요양시설에 거주하는 평균 68세 여성 100명을 대상으로 실험을 진행했다. 참가자들은 첫날 10분간 실내 화분 15개에 물을 주거나, 같은 시간 동안 컴퓨터 카드 게임(솔리테어)을 수행한 뒤 다음 날 서로 활동을 바꿔 참여했다. 연구진이 활동 전후의 혈압과 뇌파(EEG) 변화를 분석한 결과, 화분에 물을 준 후에는 수축기 혈압과 이완기 혈압이 모두 유의미하게 감소했다. 반면 컴퓨터 게임을 마친 후에는 이러한 혈압 감소 효과가 나타나지 않았다. 원예 활동은 뇌 활동에도 긍정적인 영향을 미쳤다. 참가자들이 화분에 물을 주기 시작한 초기 몇 분 동안 뇌에서는 편안한 상태에서 나타나는 알파파와 함께 집중·깨어 있는 상태와 관련된 베타파가 동시에 증가했다. 이는 뇌가 긴장은 풀린 편안한 상태를 유지하면서도 눈앞의 활동에 몰입하고 있음을 의미한다. 또한 뇌파 장비로 측정한 ‘명상 점수’ 역시 컴퓨터 게임을 할 때보다 식물을 돌볼 때 확연히 높게 나타났다. 설문 조사 결과에서도 참가자들은 원예 활동 후 불안 점수가 낮아졌으며 훨씬 더 이완되고 자연스러운 편안함을 느꼈다고 응답했다. 연구진은 식물을 직접 만지고 물을 주는 과정에서 오감이 자극되고, 가벼운 신체 활동이 수반되는 점이 스트레스 경감과 혈압 안정에 기여했다고 분석했다. 거창한 정원이 없더라도 가정 내 베란다나 거실의 작은 화분을 10분간 돌보는 것만으로도 노년층의 혈압 관리와 마음 안정에 큰 힘이 될 수 있다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘홍콩 작업치료 저널’에 최근 게재됐다.

단국대학교(총장 안순철)는 고분자시스템공학부 김세영 교수 연구팀이 물의 표면장력에 의해 수면 위 나노입자가 변형되는 현상을 세계 최초로 실험적으로 규명했다고 21일 밝혔다. 연구팀은 실험에서 나노입자 강성과 표면장력에 따른 구조 변화를 실시간으로 측정해 두 요소가 나노입자를 최대 75%까지 변형시킨다는 사실을 밝혀냈다. 물과 기름처럼 서로 섞이지 않는 경계면의 표면장력을 낮추는 ‘계면활성 나노입자’는 기존 계면활성제를 대체할 차세대 소재로 꼽힌다. 화장품·의약품·친환경 코팅공정 등에서 경계면을 안정화하는 유화 효과가 뛰어나 핵심 성분을 보호할 수 있기 때문이다. 나노입자의 모양은 경계면의 안정화와 유화 성능에 영향을 미치는 중요한 요소다. 그러나 나노입자는 크기가 매우 작아 수면 위에서 일어나는 변형을 직접 관찰하고 정량적으로 측정하기 어려웠다. 학계에서는 나노 크기에서는 물의 표면장력이 입자를 변형시킬 만큼 강하게 작용할 것으로 예상해 왔지만, 실제 변형 과정을 실시간으로 측정해 이를 입증한 사례는 없었다. 연구팀은 강성을 조절할 수 있는 구형 고분자 나노입자를 활용해 수면 위 입자 구조 변화를 실시간·비파괴적으로 측정하는 중성자반사율(neutron reflectivity) 실험을 진행했다. 표면장력을 조절할 수 있는 랭뮤어 수조(Langmuir trough)를 활용해 변형률을 측정한 결과, 표면장력과 나노입자의 강성 정도에 따라 변형률이 최대 75%에 이르는 현상을 확인했다. 이를 통해 탄성체가 표면장력에 의해 변형되는 ‘탄성모세관(elastocapillary) 현상’을 실험적으로 입증했다. 김세영 교수는 “향후 고계면적 화공소재와 생체계면 조절 약물 등 차세대 계면활성 나노입자를 설계하는 기반 기술로 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다. 이번 연구는 미국 퍼듀대학교(Purdue University), 일본 J-PARC 연구소와의 국제공동연구로 수행됐으며, 한국연구재단 지원을 받았다. 김상윤 석사와 진신저 석사(이상 고분자공학과)가 공동 제1저자로 참여했다. 연구 성과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 나노과학 분야 국제 저명학술지 ‘Nano Letters’(IF 9.1)에 게재됐다. 논문명은 ‘Elastocapillary Deformation of “Glassy” Polymer Micelles at an Air–Water Interface’이다.